FISICA - QUINTA LSA

FISICA - QUINTA LSA
CONTENUTI
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Azione dei campi magnetici sulle cariche elettriche e moto di una carica
elettrica in un campo magnetico uniforme. Cenno al funzionamento dei
ciclotroni.
Forze agenti su una spira immersa in un campo magnetico uniforme.
Momento magnetico della spira.
Il vettore intensità di campo H nel vuoto.
Il flusso del vettore B uscente da una superficie chiusa.
Flusso di B concatenato a una linea orientata chiusa.
Teorema della circuitazione (di Ampére).
Il campo magnetico nella materia: sostanze paramagnetiche, diamagnetiche
e ferromagnetiche; ciclo di isteresi magnetica.
Il fenomeno dell’induzione magnetica. Vari modi per ottenere una corrente
indotta. La legge di Faraday-Neumann e la forza elettromotrice indotta. Caso
di una spira rettangolare estratta a velocità costante da un campo magnetico
uniforme. La legge di Lenz.
Il fenomeno dell’autoinduzione.
Energia immagazzinata nel campo magnetico.
Alternatori e quantità elettriche alternate. Circuiti LRC con fem alternata
sinusoidale: equazione del circuito; soluzione dell’equazione; sfasamento
della corrente; reattanza induttiva e capacitiva; impedenza; condizioni di
risonanza.
Valori efficaci e formula di Galileo Ferraris.
Correnti di spostamento ed equazioni di Maxwell.
Equazioni di Maxwell in una regione di spazio vuota e onde
elettromagnetiche.
Cariche oscillanti; oscillazioni LC.
Lo spettro elettromagnetico.
I problemi posti alla fisica classica da alcune conseguenze delle equazioni di
Maxwell e dalle esperienze di Michelson e Morley.
L’opera di A.Einstein e l’abbandono delle nozioni di spazio assoluto, tempo
assoluto e simultaneità assoluta.
Le trasformazioni (speciali) di Lorentz.
Dilatazione degli intervalli di tempo e contrazione delle lunghezze.
Energia cinetica relativistica, massa propria e aumento di massa.
Cenno alla radiazione di cavità e all’ipotesi di Planck.
L’effetto fotoelettrico e la teoria dei fotoni di Einstein.
L’effetto Compton con calcolo dello spostamento Compton.
Le onde materiali di De Broglie e l’interpretazione di Born. Il concetto di
onda materiale applicato all’atomo di idrogeno.
La meccanica ondulatoria di Schrödinger: funzione d’onda; caso stazionario;
funzione d’onda di una particella vincolata a muoversi lungo una retta fra due
pareti fisse; quantizzazione dell’energia cinetica.
Principio di indeterminazione di Heisenberg.
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COMPLEMENTI
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(FACOLTATIVI)
Meccanica quantistica e struttura della materia: osservazioni
spettroscopiche e interpretazione di Bohr; energie di un elettrone nell’atomo
di idrogeno; numeri quantici; principio di esclusione di Pauli. Cenno alle
particelle elementari.
COMPETENZE
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Risoluzione
di
semplici problemi
sul
campo
magnetico.
Risoluzione
di
semplici problemi
sulla
forza
elettromotrice
indotta.
Calcolo
dell’induttanza di
un solenoide e
dell’energia
magnetica
immagazzinata in
un circuito.
Risoluzione
dei
circuiti LRC con
fem sinusoidale.
Calcolo
della
frequenza
di
oscillazione di un
circuito LC senza
fem.
Risoluzione
di
semplici problemi
di
relatività
speciale
(dilatazione degli
intervalli
di
tempo,
contrazione delle
lunghezze,
aumento di massa,
calcolo
dell’energia
cinetica).
Risoluzione
di
semplici problemi
riguardanti
l’effetto
fotoelettrico,
l’effetto Compton,
il principio di
indeterminazione
di Heisenberg.